Лигнин образование в растениях

По изменениям в соотношении предшественников лигнина в растении во время роста авторы заключили, что все эти соединения действуют, как предшественники лигнина, и что углеводы являются их исходным материалом. Когда эти предшественники прибавляли в регулярные промежутки времени, образование лигнина в растениях ускорялось. [c.769]

Процесс лигнификации как его называют ботаники, образование, или биосинтез, лигнина в растении в последние годы привлекал внимание многих исследователей химии лигнина. [c.757]

ОБРАЗОВАНИЕ ЛИГНИНА В РАСТЕНИЯХ [c.644]

Однако гипотеза раздельного образования битумов только из смол и восков, сапропелитовых веществ из жиров, а гуминовых веществ — преимущественно из лигнина высших растений встречает серьезные возражения. Невозможно допустить изолированное превращение отдельных химических составных частей растений без взаимодействия между ними. Трудно принять, что только отдельные составные части растений могли участвовать в образовании торфа, бурых и каменных углей, а другие полностью разложились и не оказали никакого влияния на процессы образования углей. [c.39]

Исследование процесса образования лигнина в растениях представляет значительный теоретический и практический интерес Выяснение его строения формирует представления о путях его биосинтеза, а знание общих и частных вопросов биосинтеза лигнина поможет в понимании деталей структурообразования макромолекул лигнинов различных видов растений [c.109]

Принято считать, что лигнин в растениях образовался в процессе эволюции в связи с переходом их из воды к наземному образу жизни Фукс [237[, выдвинувший эту концепцию, обосновал ее следующим образом Пока растения обитали в воде, гидростатическое давление поддерживало их в вертикальном положении, причем их питание осуществлялось непосредственно через клеточную стенку солями, растворенными в воде С выходом растений на сушу на них стали оказывать большее влияние силы гравитации, что вызвало необходимость образования жесткого стебля, а для получения из почвы воды и питательных веществ потребовались сосуды Все это привело к образованию механически прочных и проводящих тканей Фукс, обобщив многочисленные гистохимические исследования лигнина, пришел к выводу, что лигнин присутствует [c.110]

Строение и свойства лигнинов травянистых растений, в отличие от лигнинов древесины хвойных и лиственных пород, мало изучены Данные по образованию, химическому составу и строению лигнинов травянистых растений обобщены в обзоре [299], включающем анализ более 90 источников за 1980-1992 гг Показано, что травянистые растения содержат от 6 до 28% лигнина Для ряда макромолекул лигнинов травянистых растений приведены полуэмпирические формулы с указанием содержания фенольных, спиртовых групп ОН, карбоксильных и карбонильных групп, для некоторых лигнинов рассчитано количество алкиларильных простых эфирных связей Характерной особенностью лигнинов травя- [c.118]

Образование лигнина в растениях 645 [c.645]

Образование лигнина в растениях 649 [c.649]

Источником образования лигнина в растениях являются углеводы или пектиновые вещества, из которых он непосредственно образуется. [c.649]

Хиноны распространены в растениях. Их производными являются пигменты (красящие вещества) растений, грибов, а также бактерий. Хиноны участвуют в образовании лигнина в растениях. [c.215]

Действительно, в природе могли протекать сложные химические реакции разложения исходных веществ, а также и синтез новых соединений в результате взаимодействия продуктов превра щения различных веществ, составляющих растение. Именно поэто му наиболее вероятно принять, что при образовании углей проис ходит взаимодействие между всеми частями растений (лигнин белки, целлюлоза, смолы, воски, жиры), если не непосредственно [c.39]

Жемчужников принимает, что сапропелитовые образования происходят преимущественно из низших растений (планктонные водоросли). Отложения высших растений (преимущественно торф) состоят главным образом из двух видов растительных веществ лигнино-целлюлозных тканей и устойчивых кутинизированных элементов. [c.57]

В исследовании по образованию лигнина в растении Бардинская [11, 12] проследила изменения активности пероксидаз и по-лифеиолоксидаз в растущих корнях сахарной свеклы. Она нашла, что энзиматическая активностьпероксидазы достигала максимума в яровизированных растениях, указывая на их ускоренное развитие. Это можно было видеть и по скорости лигнофика-ции яровизированных растений, которая была выше, чем у нормально выращиваемых растений. Иными словами, активизация энзимов и лигнификация происходили одновременно. [c.758]

Фрейденберг с сотрудниками продолжал свои опыты по лигнификации (см. Брауне, 1952, стр. 737), изучая образование лигниноподобных продуктов in vitro путем биосинтеза структурных звеньев лигнина, и лигнина in vivo. Они основывали свою работу на представлениях Класона о том, что конифериловый спирт или его глюкозид кониферин, содержащийся в камбиальном соке хвойной древесины, являются исходным веществом для образования лигнина в растении и что лигнин образуется в результате действия энзимов на кониферин. Поэтому они изучали этот процесс. [c.793]

Несмотря на введение синтетического кониферина, растение продолжает образовывать собственный нерадиоактивный кониферин. Если в процессе лигнификации дерево использует синтетический кониферин, то образуется лигнин, содержащий как радиоактивные, так и нерадиоактивные структурные звенья. Соотношение этих звеньев будет зависеть от времени образования растением (деревом) собственного кониферина, а также от того, с какой скоростью оно сможет перемещать синтетическое соединение к месту лигнификации. [c.840]

В связи с вопросом о введении предшественников лигнина в живое растение, представляла бы интерес инъекция радиоактивных предществен-ков под кору растения-хозяина поблизости от растения-паразита (например, омелы) или в его корни, а также исследование лигнина, образованного последним. Если лигнин окажется радиоактивным, то этим будет доказано, что предшественник перенесен от хозяина к месту лигнификации и вошел в молекулу лигнина. [c.841]

Образование макромолекул лигнина в растении представляет собой систему сложных биологических, биохимических и химических процессов, которые широко изучались и неоднократно рассматривались в обзорной литературе [2, 17, 79, 84, 92, 104, 106, 107, 205, 225, 242, 247, 269, 280]. Многочисленные исследования с применением меченых соединений с радиоактивным углеродом ( ) подтвердили, что предшественниками всех лигнинов — первичными структурными звеньями — являются п-гидроксикорич-ные спирты п-кумаровый (I), конифериловый (П) и синаповый (И1) (схема 6.1). [c.104]

Таким образом, растения при фотосинтезе запасают энергию и связывают углерод в виде D-фруктозо-б-фосфата, из которого затем синтезируют сахарозу и крахмал. Сахароза хорошо растворяется в воде и транспортируется в различные части растения, крахмал используется в качестве резервного полисахарида. Сахароза и крахмал легко гидролизуются, образующиеся при этом D-глюкоза и D-фруктоза служат исходньпки материалами для биосинтеза других моно-, олиго- и полисахаридов. D-Глюкоза и D-фруктоза подвергаются также расщеплению и окислению с выделением необходимой для жизнедеятельности растения энергии и образованием промежуточных соединений для последующего биосинтеза (ацетилкофермент А, D-эpитpoзo-4-фo фaт, фосфоенолпировиноградная кислота, рибозо-5-фосфат). На основе этих веществ растения синтезируют многочисленные представители различных классов соединений (лигнины, липиды, таннины, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты, аминокислоты, терпены, пигменты, алкалоиды, фитогормоны и т.д.). Растительная биомасса является обширным возобновляемым сырьевым источником для производства различных органических материалов и соединений. [c.341]

Таким образом, проведенное исследование однородной бесструктурной сапропелевой массы, отделенной от остатков высших растений, не позволяет говорить о примате жировых компонентов в формировании сапропеля месторождения Олера . В составе сапропелевой массы не были также обнаружены типичные гуминовые кислоты и продукты разложения лигнина высших растений, характерные для торфяных образований. [c.73]

НОВ до сих пор остается открытым, хотя некоторые исследователи неоднократно указывали на их присутствие в лигнинах [303, 304] Возможно, анализ процессов биосинтеза лигнинов в растениях позволит внести некоторую ясность в представление о путях образования сложноэфирных связей Путь биосинтеза лигнина через шикимовую кислоту с образованием мономерных предшественников лигнина - я-кумаровой, феруловой, синаповой кислот и с последующими стадиями энзиматического восстановления этих кислот до соответствующих замещенных спиртов и дегидрогенизационной полимеризации не объясняет наличия сложноэфирных связей между мономерными фрагментами лигнина, хотя и не исключает их образования Работы по ферментативному дегидрированию ряда фенолов, биогенетически родственных лигнину, но не имеющих С=С-сопряженных с ароматическим кольцом связей в боковой цепи, например пропионгваякона, показали, что в результате воздействия пероксидазы и пероксида водорода образуются дегидро-дипропионгваякон (I), трифенильное производное, обладающее орто-, пара-типом связи и пропионатной сложноэфирной группой (II), димерный сложный эфир (111) и тример, содержащий как орто, o/7/яо-бифенильную связь, так и o/7/яо-дифенилэфирную связь (IV) [305, 306](рис 2 7) [c.124]

Эти результаты синтетических работ были блестяш,е подтверждены биологическими исследованиями. В первой стадии кониферин гидролизуется под влиянием р-гликозидазы (которая была идентифицирована в камбии хвойных) и выделяет конифериловый спирт. При введении в сок растения специальным способом кони-ферина, меченного по группе GHjOH, было установлено (радиоавтометрически), что радиоактивный атом находится только в тех клеточных слоях, в которых происходит биохимический синтез лигнина. Кроме того, при впрыскивании в растения р-гликозида ванилина-С наблюдалось образование радиоактивного лигнина. Следовательно, растение может синтезировать кониферин из ванилина. Аналогичные а-гликозиды кониферилового спирта и ванилина не превращаются растением в лигнин. [c.308]

Образование сиреневого альдегида в данной реакции является чрезвычайно характерным для лигнина лиственных пород и вообще покрытосеменных. Голосеменные (мягкая древесина) и папоротники дают лишь ванилин. Особенно большой выход смеси ванилина и сиреневого альдегида получен из древесины серебристого клена (51 %). Гибберт, Крайтон и Джибс нашли, что качественная реакция Мейле, характерная только для покрытосеменных, обусловлена наличием сиреневых группировок в лигнине этих растений. С. М. Майская использовала метод окисления нитробензолом для выяснения наличия или отсутствия лигнина в низших растениях, что до сих пор являлось спорным. [c.600]

В. И. Шарков отвергает гипотезы образования лигнина из полиуронидов. Подсчет показывает, что количество пектиновых веществ, имеющихся в молодой клеточной стенке до одревеснения, составляет не более 5% от веса спелой древесины. Количество же лигнина в спелой древесине составляет около 30%. С целью разрешения вопроса об источниках образования лигнина в растениях Шарков исследовал клеточный сок, полученный из прикамбиального слоя ствола сосны (табл. 147). [c.653]

Из сказанного выше следует, что вопрос об образовании лигнина в растениях еще не исследован. Он должен быть разрешен совместными усилиями химиков-органиков, биохимиков, физиологов и ботанико в. Работа в этом направлении особенно интенсивно ведется в Советском Союзе. [c.657]

Поскольку углеобразование — один из сложнейших природных процессов превращения органического материала и в этом преобразовании участвует ряд биологических, химических, физических и других факторов, по вопросу генезиса углей появились и различные теории химические, геологические, микробиологические В начале текущего столетия появились целлюлозная и лигнинная гипотеза происхождения углей. Длительная дискуссия возникла вокруг вопроса, какие растительные вещества являются исходным материалом для образования спекающихся каменных углей Фишер считал таковыми воски и смолы растений, а Берль — клетчатку растений в связи с особенностями ее превращения. По мнению Потонье, неспекающиеся среднегерманские бурые угли произошли от растений третичного периода, а каменные угли — из растений палеозоя. [c.21]

Прежде всего надо задаться вопросом всегда ли продукты превра-н ения, особенно в природе, отражают строение веществ, из которых они образовались. Ярким примером такого несоответствия является образование растений в природе. Все мы знаем, что органическая часть их создается за счет углекислоты и воды. В какой мере органические вещества, крайне разнообразные по составу и строению, подобны исходным продуктам Общее у них только одно и те, и другие составлены из тех же элементов. Поэтому естествешю, что все работы, связанные с изучением происхождения, скажем, углеводов и лигнина растений, ведутся в направлении изучения процессов и условий, обусловливающих превращение в них исходных материалов. Этот путь — единственно действенный и правильный. [c.21]

На основании приведенных выше работ можно сделать вывод, что процессы образования лигнина в растениях и гуминовых кислот при от- шрании растений, видимо, являются вовсе не последовательными, а параллельными ароматизации углеводов процессами. [c.52]

Раннее пр едставление о лигнине основывалось на явлении образования в растениях огромной древесной массы, в которой 30% цриходится на долю лигнина, а также на малой химической подвижности лигнина. В настоящее В ремя стал ясен путь образования лигнина в растениях из шростых ароматических соединений. Высокополимерная структура лигнина установлена давно, и возможность ее сохранения нри биологическом разрушении растений дала основание углехимикам считать лигнин основным исходным веществом для образования углей, особенно гумусовых. Наблюдения петрографов над сохранностью клеточной структуры древесины в лигнитах и некоторых типах углей дополняли это представление. [c.101]

Источники получения и состав. Лигносульфонаты являются побочными продуктами сульфитной варки, осуществляемой для отделения целлюлозной пульпы от древесины. Оболочки клеток древесины представляют собой сложную смесь полимеров. От 70 до 80 % такой ткани образуют полисахариды (именуемые холоцеллюлозой), остальную часть ткани составляет лигнин. Последний — это связующий материал, который придает растениям жесткость. Он служит также для ограничения потерь влаги и защиты растений от разрущающего действия микроорганизмов. Холоцеллюлоза состоит из целлюлозы и гемицеллюлозы. Последняя представляет собой смесь полимеров с относительно короткой цепью, образованную родственными сахару компонентами. При отделении целлюлозы (примерно половина сухой древесины) при помощи сульфитной варки лигнин и гемицеллюлоза разлагаются и растворяются горячим раствором бисульфита. В качестве бисульфита могут использоваться гидросульфиты кальция, магния, натрия или аммония, хотя чаще всего используется первый из них. Отработанный сульфатный щелок содержит около 10 % твердой фазы, из которых одна половина представлена лигнином, а другая — гидролизной глюкозой, органическими кислотами и смолистыми материалами. [c.487]

Так, лигнин характерен -л)Льш( Й частью для наземной растительности и практичес " не содержится в простейн1ИХ водных растениях. Невелик его участие и в придонной растительности (красные и бз рые водоросли). Полная минерализация его до СО2 и Н2О возможна лишь при полном доступе кислорода. В анаэробных условиях и при неполном доступе кислорода он распадается только частично с образованием гуминовых кислот. [c.30]

Основываясь на опытах искусственного обугливания растений, Террес [22] пришел к выводу, что не столько лигнин, сколько белковые вещества были исходным материалом для образования ароматических гуминовых кислот. [c.36]

Лигнины представляют собой полимеры на основе тех же фенилпропано-вых (С -Сз) блоков кониферилового спирта с тем же способом соединения этих блоков между собой, причем образование полимерной структуры характеризуется бессистемностью, т е. присутствуют разные способы соединения фрагментов и сами фрагменты, как правило, неидентичны. Поэтому структуру лигнинов изучить трудно, а изобразить — тем более. Обычно это гипотетические структуры (схема 8.1.7). В растениях лигнины — это важные компоненты клеточной стенки опорных и проводящих тканей, выполняющие при этом двоякую роль механическое укрепление ткани и защиту клетки от химических, физических и биологических воздействий. [c.201]

Исследование механизма образования лигнина из и-гидроксикоричных спиртов позволяет, кроме установления его строения, осуществлять регулирование данного процесса в живом растении. Появляющиеся публикации и патенты указывают на возможность практического применения этого направления исследования с целью выведения новых плантационных сортов деревьев с измененным химическим составом древесины и, в частности, с пониженным содержанием лигнина для использования их в целлюлозно-бумажном производстве. [c.403]

Растения способны синтезировать очень широкую гамму фенольных соединений. С участием промежуточных продуктов шикиматного пути биосинтеза лигнина (см. 12.5.1) происходит образование фенолкарбоновых кислот, простых фенолов, фенольных альдегидов и спиртов, хинонов, нафтохинонов, антрахинонов, лигнанов, ку-маринов, ароматических аминокислот (рис. 14.5). Образуются также бензольные кольца терпеновых хинонов (убихинонов, пластохинонов, филлохинона) и хроманолов (токоферолов), участвующих в процессах фотосинтеза и дыхания. [c.520]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология